納米復(fù)合薄膜的設(shè)計(jì)、制備及光學(xué)特性.pdf

1、課題組這幾年在納米功能薄膜的研究和應(yīng)用開發(fā)方面開展了一系列卓有成效的工作，如高反膜、增透膜、防偽膜、透明隔熱膜、變色膜等。本論文的選題緊扣這些實(shí)際應(yīng)用，并針對其中發(fā)現(xiàn)的一些問題進(jìn)行研究，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面的工作：1.用FORTRAN/C語言編寫了界面友好的通用多層薄膜系統(tǒng)光學(xué)特性計(jì)算程 序，以及具有周期微起伏特征的粗糙表面/界面光散射的計(jì)算程序；2.具有周期起伏的粗糙表面/界面光散射的計(jì)算。對于周期性微起伏 (h

2、/a＜=0.05)粗糙表面/界面，采用微擾近似進(jìn)行處理，數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明 在粗糙表面/界面存在局域化的、能與特定角度的入射光發(fā)生耦合作用的極化 激元(polariton)，耦合強(qiáng)度在一定限度內(nèi)隨粗糙度的增加而增強(qiáng)；對于亞 波長周期性重起伏(即光柵結(jié)構(gòu))粗糙表面/界面，采用二階有效介質(zhì)理論 (EMT)近似處理，數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明這種特殊的結(jié)構(gòu)對透明介質(zhì)基底有很 好的增透效果，可用于可見和紅外光譜范圍內(nèi)光學(xué)器件的表面增透；

3、3.變色膜的膜系設(shè)計(jì)、樣品制備、樣品的微結(jié)構(gòu)和光譜測試，包括對M1/D/Al 型(其中M1=Cr、Ti，D=透明介質(zhì))變色膜系中M1、D膜層最佳厚度的確 定以及對D、Al膜層厚度的最低要求；用一種新的納米復(fù)合工藝(NCT)成 功地制備了變色膜樣品；通過掃描電鏡(SEM)測試樣品截面結(jié)構(gòu)確定各膜 層的實(shí)際厚度，原子力顯微鏡(AFM)或掃描電鏡(SEM)測試溶膠—凝膠 TiO2和SiO2薄膜表面結(jié)構(gòu)，橢圓偏振測試Ti薄

4、膜、TiO2和SiO2薄膜光學(xué)常 數(shù)(折射率n和消光系數(shù)k)，變角度分光光度計(jì)測試變色膜樣品在12°和 45°入射角下的反射光譜；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用NCT取代現(xiàn)有工藝是可行的，并 且這種新工藝可以大幅度地降低變色膜及相關(guān)產(chǎn)品的制備成本；4.嵌埋銀團(tuán)簇的制備及三階非線性光學(xué)特性研究，包括用全濺射法制備 SiO2/Ag/SiO2嵌埋銀團(tuán)簇；濺射法與溶膠—凝膠旋轉(zhuǎn)涂覆法相結(jié)合制備 SiO2/Ag/SiO2和TiO2/Ag/T